二維及彩色多普勒超聲評價2 型糖尿病患者跟下脂肪墊的異常改變

丁乙桐，張宇虹，張萍，蘇本利

（大連醫科大學附屬第二醫院，遼寧 大連 116023）

糖尿病可引起肌肉骨骼系統的并發癥，既往有學者應用超聲檢查[1-3]對其進行了相關研究。足部作為糖尿病患者肌肉骨骼系統經常受累的部位，近年來有研究報道了與糖尿病足相關的跟下脂肪墊性能的改變[4-5]。既往文獻主要從病理及功能兩方面進行研究，目前國內外鮮見關于應用超聲檢查技術評價糖尿病患者跟下脂肪墊內部回聲改變的研究及隨病程進展內部結構異常改變的相關報道。高分辨率超聲可直接檢查并測量跟下脂肪墊的厚度，并顯示其內部回聲，故可有效評估跟下脂肪墊結構的異常改變[6]。本研究應用二維及彩色多普勒超聲檢查技術評估2 型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus，T2DM）患者跟下脂肪墊隨病程變化的異常改變，并探討其臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院內分泌科2020 年11 月—2021 年6月住院治療的T2DM 患者104例，均符合1999 年世界衛生組織（WHO）制定的T2DM 診斷標準。根據糖尿病病程將其分為兩組：<10 年為B 組（50 例），其中男24例，女26例，年齡41～80歲，平均（60.12±8.84）歲，體質量指數（25.00±2.72）kg/m2；≥10 年為C 組（54 例），其中男29例，女25例，年齡42～79歲，平均（62.5±8.93）歲，體質量指數（24.85±2.83）kg/m2。另以38 名健康志愿者為對照組A組，其中男19例，女19例，年齡42～78歲，平均（60.63±8.78）歲，體質量指數（24.25±2.54）kg/m2。各組年齡、身高、體質量指數及性別比例的差異均無顯著統計學意義（P 均>0.05）。排除標準：①1 型糖尿病、特殊類型糖尿病及妊娠糖尿病；②運動員；③每日站立時間>8 h；④體質量指數>30 kg/m2；⑤足部畸形、外傷或手術史；⑥近3 月足跟接受類固醇注射；⑦風濕性疾病。

1.2 儀器與方法

1.2.1 超聲檢查

使用邁瑞Resona 8 彩色多普勒超聲診斷儀，線陣探頭L14-5WU，頻率為5～14 MHz。受試者取俯臥位，雙腳懸在診查床的末端，用酒精清潔足底皮膚，以提高超聲穿透率。在足底皮膚上沿著連接第二足趾和足跟中部的方向畫一條標記線，從而定位探頭的位置。將大量耦合劑涂抹在探頭表面，然后沿標記線將探頭矢狀切面垂直放置于足底皮膚上，分別對雙側跟下脂肪墊進行掃查。

跟下脂肪墊內部回聲檢測：應用二維超聲進行縱切面掃查，觀察其內部回聲的改變。圖像遠端的強回聲伴后方聲影的結構為跟骨結節，其淺方為跟下脂肪墊，由一較高回聲的纖維隔膜分為兩層：淺層較薄，為微腔室層（Microchamber layer）；深層較厚，為大腔室層（Macrochamber layer）。正常跟下脂肪墊二維超聲檢查表現為高低回聲相間、均勻分布，即高回聲的纖維間隔在低回聲脂肪區之間穿插排列[7]，而微腔室此種排列更為致密和規則，因此微腔室的內部回聲較大腔室更均勻（圖1）。

跟下脂肪墊內部回聲異常的判定[8]：當出現內部回聲不均勻、局灶性回聲減低、內部回聲顯示欠清楚或不清楚、大腔室和微腔室分界欠清楚或不清楚時，即判定為內部回聲異常。跟下脂肪墊厚度的測量：進行二維超聲縱切面掃查，當在圖像中清晰顯示跟骨結節、微腔室、大腔室及二者的分界時，即可測量微腔室厚度（Thickness of microchamber layer，Tmic）、大腔室厚度（Thickness of macrochamber layer，Tmac）和整個跟下脂肪墊的厚度（Thickness of the entire heel pad，Tentire）（圖1）。連續測量3 次取平均值，測量由同一人完成。

跟下脂肪墊內部血流檢測：使用能量多普勒超聲顯示血流信號。采用改良的Ohberg 評分[9]進行半定量分級：①0級，無血流信號；②1級，1 支血管；③2級，2 支血管；④3級，3 支血管；⑤4級，3 支以上血管（圖2）。

1.2.2 實驗室檢查

獲取空腹血糖（FBS）、糖化血紅蛋白（HbA1c）、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）。

1.3 統計學分析

應用SPSS 26.0 軟件進行統計學分析，計量資料以均數±標準差（）表示，采用單因素方差分析；兩兩比較，滿足方差齊性者行LSD 檢驗，不滿足方差齊性者行Dunnett-t 檢驗；計數資料比較行χ2檢驗；多個獨立樣本比較及等級資料比較行Kruskal-Walis H 檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組跟下脂肪墊回聲異常改變比較

與A 組相比，B、C 組跟下脂肪墊更易出現內部回聲異常改變，A 組跟下脂肪墊內部回聲異常改變4 例（7.1%），B 組19 例（19.0%），C 組46 例（42.6%）。3 組比較：B、C 組均大于A組，具有顯著性差異（P均<0.05）；A 組大于B組，具有顯著性差異（P<0.05）（圖3）。

2.2 各組跟下脂肪墊厚度比較

3 組間Tmic比較，B、C 組均較A 組增厚，具有顯著性差異（P 均<0.05），B 組與C 組間比較無顯著性差異（P>0.05）。3 組間Tmac及Tentire比較，B 組較A、C組增厚，具有顯著性差異（P 均<0.05），A 組與C 組間比較無顯著性差異（P>0.05）（表1）。

表1 各組跟下脂肪墊厚度比較（）

表1 各組跟下脂肪墊厚度比較（）

注：1：與A 組比較，P 均<0.05；2：與C 組比較，P<0.05。

2.3 各組跟下脂肪墊血流等級比較

能量多普勒超聲顯示3 組間血流等級比較，B、C 組血流數目均小于A組，具有顯著性差異（P 均<0.05），C 組血流數目小于B組，具有顯著性差異（P<0.05）（表2）。

表2 各組跟下脂肪墊能量多普勒血流等級比較

3 討論

跟下脂肪墊為跟骨結節下方特殊的彈性脂肪組織，它由密封的螺旋不飽和脂肪腔組成，包含在纖維彈性組織內，并固定在真皮和跟骨上，其功能是遇到擠壓和沖擊時吸收震蕩，以保護足底骨骼、肌肉、血管及神經[10]。跟下脂肪墊在解剖上可以分為兩層，即表面較薄的微腔室層和深部較厚的大腔室層[11]。微腔室主要含有彈性纖維，大腔室含有等量的膠原和彈性纖維[12]。跟下脂肪墊呈各向異性特征，且兩個腔室的生理功能不同，微腔室起到固有的后跟杯狀結構的作用，以保持跟骨下方大部分的大腔室組織，并防止大腔室的過度變形；大腔室主要起到減震及緩沖作用，即組織在變形后恢復其形狀的能力[12]。糖尿病足是由高血糖癥引發的一系列級聯反應的終點[5]。有研究結果[13]顯示，由跟下脂肪墊內纖維結構變化引起的足部機械性能改變可能會在一定程度上促進糖尿病足的進展。因此，對糖尿病患者跟下脂肪墊的內部結構進行評價是很有必要的。

本研究應用二維及彩色多普勒超聲對正常成人及T2DM 患者的跟下脂肪墊進行評估，結果顯示，T2DM 患者的跟下脂肪墊更易出現內部回聲的異常改變，即出現內部回聲不均勻、局灶性回聲減低、內部回聲顯示欠清楚或不清楚、大腔室和微腔室分界欠清楚或不清楚。本研究結果表明，隨著糖尿病病程延長，跟下脂肪墊內部結構的異常改變逐漸加重。二維超聲檢查顯示T2DM 患者跟下脂肪墊回聲的異常改變與其病理改變密切相關。糖尿病患者跟下脂肪墊的病理研究結果顯示跟下脂肪墊中膠原纖維分布不均勻，大部分纖維呈扭曲、碎裂狀[5]，膠原纖維條帶的周期性消失、呈無序排列，且由于糖基化效應在膠原單位細胞內速率不同，所以膠原纖維受到的影響并不均勻[5]。對于跟下脂肪墊的血流，本研究結果顯示隨著病程進展，跟下脂肪墊內血流信號逐漸減少。跟下脂肪墊、足底筋膜或跟骨下有新生血管的存在。有研究結果[8]表明，超聲能量多普勒顯示的陽性結果（即有新生血管存在）很可能反映了跟下脂肪墊對慢性機械應力的正常適應性變化，本研究對照組中幾乎都可以觀察到大于3 支的血流信號，與該結果相吻合。但本研究中病程≥10 年組的跟下脂肪墊內血流信號明顯少于病程<10 年組，其原因可能與糖尿病所致的血管硬化、動脈狹窄以及外周組織的缺血、缺氧有關。

本研究結果同時顯示，病程<10 年組糖尿病患者的Tentire較對照組明顯增加。糖尿病的組織損傷和慢性并發癥主要與脂蛋白異常、蛋白糖基化、氧化和內皮功能障礙及相互關聯的過程有關。高血糖癥可促進蛋白質的糖基化，使晚期糖基化終產物（Advanced glycation end products，AGEs）在組織的基底膜中積聚，從而導致組織增厚；此外，糖尿病患者多合并高膽固醇血癥，膽固醇在脂肪墊組織細胞的沉積亦增加了跟下脂肪墊的厚度[14]。也有研究結果[15]顯示，跟下脂肪墊的增厚可能與反復累積的微小創傷所致的組織水腫有關。關于糖尿病患者Tentire的研究較少，結果也并不一致，有文獻[14]顯示糖尿病患者Tentire較年齡匹配的正常對照組增加，但亦有文獻[16]顯示與年齡匹配的對照組相比，Tentire不變。造成這種差異的原因可能與跟下脂肪墊的測量部位、樣本量、分組標準等不同及糖尿病合并其他并發癥有關。

本研究中，病程≥10 年組患者的跟下脂肪墊并沒有增厚，反而變薄。其原因可能為：①與受力（如行走）時的組織回彈不良有關。有研究結果[15]表明，隨著糖尿病病程的延長，能量耗散率（Energy dissipation ratio，EDR）增高，EDR 增高的原因可能與跟下脂肪墊回彈不良有關，而回彈不良的病理機制可能與長期糖尿病所致的膠原纖維的混亂有關[5]，從而造成跟下脂肪墊在壓縮形變后恢復其原始厚度的能力下降。②長期的糖尿病加速了跟下脂肪墊的退化，具體表現為跟下脂肪墊內纖維組織隔膜破裂、脂肪組織含量下降，膠原纖維逐漸分解、丟失，彈性纖維組織及水分含量減少。關于微腔室和大腔室的具體厚度，本研究結果顯示，B、C 組的Tmic均大于A組，差異具有顯著統計學意義，但B、C 組間比較無顯著性差異；而Tmac與Tentire具有相同的變化趨勢，B 組較A、C 組增厚，具有顯著性差異，A 組與C 組間比較無顯著性差異。該結果表明，T2DM 患者Tentire的減少主要由大腔室引起，這可能與大腔室內含有膠原纖維有關。

本研究的不足之處：樣本量較小；使用降糖藥物的影響；未將糖尿病患者合并其他并發癥的因素考慮在內。

綜上所述，二維及彩色多普勒超聲檢查技術能夠準確、客觀的評估T2DM 患者跟下脂肪墊隨病程進展其內部回聲、厚度及血流信號的異常改變，對糖尿病足的早期預防、診治及改善預后等具有重要的臨床意義。